JP2000074731A - 加速度応動スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】接点間の接触状態が安定した加速度応動スイッ
チを得る。 【構成】加速度応動スイッチ１は導電性のリード端子３
を絶縁固定した金属製の円板２を鉄製のハウジング６の
開口端に固着して気密容器を構成している。このハウジ
ング６内には導電性の慣性球８がリード端子３に導電的
に固着された接点部材７と接離可能に収納され、振動時
には慣性球８がハウジング６と接点部材７とを短絡する
ようにされている。ハウジング６は組付け前に希塩酸に
より洗浄されている。 【効果】希塩酸によりハウジング６の表面に存在する絶
縁物である酸化膜を除去することができ、接触圧力や通
電電流が微弱なスイッチであっても常に安定した接触状
態を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼球式の加速度応動
スイッチに関するものであり、特に鋼球を接点として使
用するものの改良について提唱するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加速度応動スイッチとし
ては例えば特開平６−９４５１０の「感震器」や特開平
７−１０３８１２の「加速度応動スイッチ」等がある。
この加速度応動スイッチは金属製の容器内にこの容器と
は電気的に絶縁して固定された電極を有するとともに導
電球を揺動可能に収納し、この導電球が震動により揺動
すると電極に接触することにより容器と電極との間を電
気的に短絡接続し検知信号を発するものである。

【０００３】以下、図１を参照しながらこの加速度応動
スイッチについて説明する。図１は加速度応動スイッチ
１の縦断面図である。この加速度応動スイッチ１は金属
製の円板２を有し、この円板２の中央には貫通孔２Ａが
穿たれている。この貫通孔２Ａには導電性のリード端子
３が挿通されガラスなどの電気絶縁性充填材４により気
密に絶縁固定されており、こうして円板２とリード端子
３とで蓋板５が構成されている。蓋板５の周縁部にはフ
ランジ部２Ｂが設けられ、このフランジ部２Ｂには有底
円筒形の鉄製ハウジング６の開口端がリングプロジェク
ション溶接などの方法で気密に固定され内部に封入され
た汚損防止ガスが長期間にわたり漏出しないような密閉
容器を構成している。

【０００４】リード端子３の密閉容器内部側の先端には
導電材製の接点部材７が溶接などにより導電的に固着さ
れている。この接点部材７は複数のしなやかな弾性を有
した羽根状部７Ａを有しており、リード端子３を中心に
後述の慣性球８との接触部がほぼ同心円状に配設されて
いる。慣性球の質量が０．７グラム程度の場合には、接
点部材７の材質として例えば厚みが０．０１〜０．０３
mmのリン青銅板が使用される。

【０００５】密閉容器内には慣性子たる導電性の慣性球
８が収納されており、通常正規姿勢時で静止時には円錐
面状のハウジング底面６Ａの中央附近に位置している。
この慣性球８は鉄や銅やその合金などの導電性の固体の
球であり、地震などによる所定の大きさ以上の振動によ
りハウジング底面６Ａ上を転動可能にされており、前記
接点部材７の羽根状部７Ａと接触−開離可能にされてい
る。また慣性球８の表面には接触状態を向上させるため
に銀メッキなどの表面処理が施されている。なおリード
端子３と接点部材７との固着部下面には保護板９が固着
されており、慣性球８の接点部材６の根元附近への衝接
による接点部材の塑性変形を防止している。

【０００６】この例においてはハウジング６の内側の側
壁６Ｂには、加速度応動スイッチ１が強い衝撃を受けた
とき等において慣性球８がハウジング内面に沿って回転
してオン状態を持続してしまうことを防ぐために、複数
の衝接部たる柱状の突起６Ｃがほぼ均等な間隔で設けら
れているが、必要の無い場合にはこの突起６Ｃは省略さ
れる。

【０００７】前述したようにこの加速度応動スイッチ１
は正規姿勢において静止時には慣性球８はハウジング中
央付近に位置し、接点部材７とは接触していない。その
ためリード端子３と金属製の円板２とは絶縁されてお
り、スイッチとしてはオフ状態にある。

【０００８】加速度応動スイッチ１に所定の大きさ以上
の振動加速度が加えられると、慣性球８がハウジング底
面６Ａ上を転動して接点部材７の羽根状部７Ａに接触す
る。慣性球８は導電体であるため、ハウジング６と接点
部材７との間を短絡してリード端子３と円板２とを電気
的に接続しスイッチとしてオン状態となる。

【０００９】この時の振幅とオン−オフ時間との関係は
例えば図２に示したグラフのようになる。ここで慣性球
８と接点部材７との接触時間ｔが所定値以上である場合
には振幅が規定値以上であることが判る。また一周期の
振幅でオン信号が２回発生することからオン−オフ信号
を２周期計測する事により振動周期Ｔが判る。この加速
度応動スイッチ１をマイコンガスメーターなどに取り付
けて地震発生時にガスの供給を遮断する感震器として使
用する場合には、上記接触時間ｔや振動周期Ｔから地震
の振動と工事現場からの振動や人や物がガスメータに当
った場合等の外乱振動との判別が行なわれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】実際には地震波は複雑
な波形を示しているが、検査用の代用特性として地震に
主に含まれる１〜５Ｈｚの正弦波でその特性チェックが
行なわれる。こうして所定の時間内に所定時間より長い
オン信号が所定の回数以上検出された場合にマイコンは
地震が発生したとの判定を行なう。例えば、加速度応動
スイッチを所定の振動例えば震度５に相当する加速度が
与えられた時にオン時間が４０ｍｓ以上となるように構
成することにより、４０ｍｓ以上の信号が３秒間で３回
発生した場合に地震と判定される。

【００１１】ここで通常は加速度応動スイッチからは図
２に示すようなオン−オフ信号が発生する。しかしなが
らまれに図３のようにオン信号が途中で一瞬ながら切れ
てしまうものが発生すると言う問題が発生した。この場
合にはオン時間ｔ１が理論値よりも短くなり所定の時間
例えば４０ｍｓに満たなくなってしまうために、地震発
生時にもマイコンは地震発生との判定を行なえなくなる
可能性がある。

【００１２】出願人はその原因を究明していった結果、
このような信号の切れが発生するものにおいてはハウジ
ング内面と慣性球との接触時において導通不良個所があ
るとの知見に至った。つまり従来はハウジングは組付け
前にトリクロロエチレンなどの有機溶剤で洗浄していた
が、この洗浄方法ではハウジング内面の汚れは除去でき
るものの、ハウジング保管期間中に発生する可能性のあ
る酸化膜を充分に取り去ることができないために、加速
度応動スイッチ組立て後に電気絶縁物であるこの酸化膜
が慣性球とハウジングとの間の導通不良の原因となる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の加速度応
動スイッチにおいては、ほぼ円形の金属板のほぼ中心に
穿たれた孔に電気絶縁性の充填材によって導電リード端
子を貫通し気密に固定した蓋板と、有底筒形の鉄製導電
性ハウジングを有し、該ハウジングの底面にはほぼ中心
部から外側に向かって同心円状に緩やかに上昇する傾斜
面が形成され、前記蓋板の周縁部にハウジングの開口端
が気密に固着されて密閉容器を形成し、蓋板の容器内側
の前記リード端子端部には導電端子ピンを中心としてほ
ぼ同心円状に接触部を配設する複数のしなやかな弾性を
有した羽根状部を持つ導電材製の接点部材が導電的に固
着され、前記密閉容器の内部には導電性の固体の慣性球
が正規姿勢において静止時には重力によりハウジング底
面のほぼ中央部に位置するように収納され、振動を受け
る事により慣性球が転動し接点部材と接触してその羽根
状部を変位させるとともに摺動し同時にハウジング内面
と接点部材との間を慣性球を介して短絡するように構成
された加速度応動スイッチにおいて、予めハウジングを
希塩酸で洗浄してから組み立てることを特徴とする。

【００１４】またこの希塩酸の濃度は１〜１０パーセン
トであることを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して発明の実施
の形態について説明する。その構成は前述した図１に示
した加速度応動スイッチと同一なのでここではその詳細
な説明については省略する。

【００１６】実施例においては加速度応動スイッチ１の
ハウジング６は鉄板（ＳＰＣＤ）を絞り成形したもので
ある。これに対して接点部材７はリン青銅を使用し、ま
た慣性球８はステンレス球の表面に銀メッキを施したも
のを使用している。そのためこれらの部品のうちでは成
形後の保管期間中にはハウジング６が酸化膜を形成しや
すい状況にある。もちろんハウジング８の保管時には錆
などの発生が無いように管理されるが、ここで言う酸化
膜は非常に薄いものであり通常の管理では避けきれない
程度のものである。そして実施例の加速度応動スイッチ
は蓋板５の直径が１２ｍｍ、慣性球の直径は５．６ｍｍ
で約０．７ｇと小型であるために接触圧力を余り大きく
とることができず、さらには通電電流も１ｍＡ以下であ
るためにたとえ薄い酸化膜であってもそのままでは導通
不良を起こす可能性がある。

【００１７】そこで本発明の加速度応動スイッチ１にお
いては、酸化膜除去材として希塩酸を使用し、この希塩
酸によりハウジング6を常温で数秒間洗浄しその後中和
・乾燥したものを組付けている。このような洗浄を行な
うことにより従来の有機溶剤による洗浄では除去できな
かったハウジング内面に発生した酸化膜を確実に除去し
てハウジングと慣性球との接触をより安定させることが
できる。ここで希塩酸の濃度は１〜１０パーセント、特
に１〜５パーセントとされていることが好ましい。

【００１８】例えば塩酸の濃度が１０パーセントを越え
ると塩酸によるハウジングの腐食速度が速いために酸化
膜のみならず表面全体が大きく腐食されてしまい、ハウ
ジングの品質自体を維持することが困難になる。また塩
酸の濃度が１パーセント以下である場合には酸化膜の除
去を充分に行なうことができない。そこで希塩酸の濃度
を１〜１０パーセント、好ましくは１〜５パーセントと
することで腐食速度を遅くして洗浄状態を調整可能にす
る事によりハウジングの品質を低下させること無く酸化
膜などの有害部分のみを除去することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば従来の有機溶剤による洗
浄では除去しきれなかった酸化膜を除去することが可能
になり、接触圧力や通電電流が微弱なスイッチ機構にお
いても安定的な接触状態を得ることができる。

【００２０】またハウジングの洗浄に従来の有機溶剤に
換えて塩酸を使用することにより、有機溶剤の使用量を
減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加速度応動スイッチの一実施例の縦断
面図

【図２】本発明の加速度応動スイッチの波形図

【図３】従来の加速度応動スイッチで発生する問題を説
明する波形図

【符号の説明】

１：加速度応動スイッチ ２：円板 ３：リード端子 ４：電気絶縁性充填材 ５：蓋板 ６：ハウジング ７：接点部材 ８：慣性球 ９：保護板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ円形の金属板のほぼ中心に穿たれた
   孔に電気絶縁性の充填材によって導電リード端子を貫通
   し気密に固定した蓋板と、有底筒形の鉄製導電性ハウジ
   ングを有し、該ハウジングの底面にはほぼ中心部から外
   側に向かって同心円状に緩やかに上昇する傾斜面が形成
   され、前記蓋板の周縁部にハウジングの開口端が気密に
   固着されて密閉容器を形成し、蓋板の容器内側の前記リ
   ード端子端部には導電端子ピンを中心としてほぼ同心円
   状に接触部を配設する複数のしなやかな弾性を有した羽
   根状部を持つ導電材製の接点部材が導電的に固着され、
   前記密閉容器の内部には導電性の固体の慣性球が正規姿
   勢において静止時には重力によりハウジング底面のほぼ
   中央部に位置するように収納され、振動を受ける事によ
   り慣性球が転動し接点部材と接触してその羽根状部を変
   位させるとともに摺動し同時にハウジング内面と接点部
   材との間を慣性球を介して短絡するように構成された加
   速度応動スイッチにおいて、予めハウジングを希塩酸で
   洗浄してから組み立てることを特徴とする加速度応動ス
   イッチ。
2. 【請求項２】 希塩酸の濃度は１〜１０パーセントであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の加速度応動スイッ
   チ。